(57)【要約】【課題】  新たに電圧検出器を設けることなく既存の検出精度の電圧検出器で検出された電圧を用いて断線検出を行うことができる高圧配電線の断線検出装置を提供することである。【解決手段】  高圧配電線１３に接続された開閉器１４の電源側三相電圧及び負荷側三相電圧から各々一相の高圧単相電圧を高圧電圧入力手段２２で入力し、高圧配電線１３の電源側三相電圧及び負荷側三相電圧から高圧単相電圧の一相とそれぞれ異なる他の二相をそれぞれ単相変圧器１７ａ、１７ｂで降圧して低圧配電線の低圧単相電圧として低圧電圧入力手段２３で入力し、断線判定手段２４は、高圧電圧入力手段２２で入力した高圧単相電圧及び低圧電圧入力手段２３で入力した低圧単相電圧の位相関係に基づいて高圧配電線の断線を検出する。【選択図】  図１
2006189356.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧配電線に接続された開閉器の電源側三相電圧及び負荷側三相電圧から各々一相の高圧単相電圧を入力する高圧電圧入力手段と、前記高圧配電線の電源側三相電圧及び負荷側三相電圧から前記高圧単相電圧の一相とそれぞれ異なる他の二相をそれぞれ単相変圧器で降圧して低圧配電線の低圧単相電圧として入力する低圧電圧入力手段と、前記高圧電圧入力手段で入力した高圧単相電圧及び前記低圧電圧入力手段で入力した低圧単相電圧の位相関係に基づいて前記高圧配電線の断線を検出する断線判定手段とを備えたことを特徴とする高圧配電線の断線検出装置。
【請求項２】
前記低圧電圧入力手段で入力した各々の低圧単相電圧が前記高圧単相電圧の一相とそれぞれ異なる他の二相であることを判定する低圧線接続相確認手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の高圧配電線の断線検出装置。
【請求項３】
前記高圧電圧入力手段で入力する高圧単相電圧は、中央制御装置からの指令に基づき前記開閉器を開閉操作する遠方制御器に入力される検相用及び充停電判定用の電圧であり、前記低圧電圧入力手段で入力する低圧単相電圧は、前記遠方制御器の電源用の電圧であることを特徴とする請求項１または２記載の高圧配電線の断線検出装置。
【請求項４】
前記断線判定手段は、以下のいずれかの条件が成立したときに断線と判定することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一に記載の高圧配電線の断線検出装置。
（１）高圧単相電圧と低圧単相電圧とが同相または逆相のとき。
（２）開閉器が閉で、電源側及び負荷側の双方の高圧単相電圧と低圧単相電圧との検相不明、かつ電源側及び負荷側の双方の低圧単相電圧が有りのとき。
（３）開閉器が開で、電源側または負荷側の高圧単相電圧と低圧単相電圧との検相不明、かつ検相不明側の低圧単相電圧が有りのとき。
（４）開閉器が開で、電源側または負荷側の高圧単相電圧と低圧単相電圧との検相不明、かつ電源側の高圧単相電圧と負荷側の高圧単相電圧とが異相であるとき。
【請求項５】
低圧線接続相確認手段は、以下の条件のときに、正常、異常、判定不能の判定をすることを特徴とする請求項２ないし４のいずれか一に記載の高圧配電線の断線検出装置。
（１）電源側及び負荷側の高圧単相電圧と低圧単相電圧とが異相、かつ電源側の低圧単相電圧と負荷側の低圧単相電圧とが異相、かつ電源側の高圧単相電圧と負荷側の高圧単相電圧とが同相であるときに、正常と判定する。
（２）電源側の高圧単相電圧と負荷側の高圧単相電圧とが同相かつ電源側または負荷側の高圧単相電圧と電源側または負荷側のいずれかの低圧単相電圧とが同相であるとき、または、電源側の高圧単相電圧と負荷側の高圧単相電圧とが同相かつ電源側の低圧単相電圧と負荷側の単相電圧とが同相であるときに、異常と判定する。
（３）電源側または負荷側の高圧単相電圧のいずれかが不明、または電源側または負荷側の低圧単相電圧のいずれかが不明、または電源側の高圧単相電圧と負荷側の高圧単相電圧とが異相であるときに、判定不能と判定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、三相の高圧配電線の断線を検出する高圧配電線の断線検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、高圧配電系統は高圧配電線の途中に複数個の開閉器を設け、開閉器で区分された区間で地絡事故等の故障が発生した場合に、開閉器で故障区間を切り離し、健全区間に電力を供給できるようにしている。その際、故障区間下流の健全区間には他の高圧配電系統から電力を供給するようにしている。
【０００３】
すなわち、自系統の開閉器は常時は閉状態で電力を供給しており、他系統との連系のための開閉器は常時は開状態で運用されている。そして、自系統のある区間に故障が発生した場合には再閉路により故障区間を特定し、その故障区間を切り離すと共に、故障区間下流の健全区間に対して他系統から電力を供給するようにしている。この場合の開閉器の開閉操作は、開閉器の近傍に設置された遠方制御器により操作される。遠方制御器は中央制御装置からの指令に基づき開閉器の開閉操作を行う（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
ここで、高圧配電線の三相電圧を検出し電圧の大きさの比率の判定で高圧配電線の断線を検出するようにしたものがある。すなわち、高圧配電線に接続された複数の柱上単相変圧器に子局を併設し、この子局において変圧器二次側電圧を監視し、高圧配電系統の三相負荷が著しく不平衡の状態で断線区間や断線候補を確実に検出できるようにしたものがある（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特公平１−５９８２０号公報
【特許文献２】特開平７−１１３８３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１のものでは地絡事故若しくは短絡事故を想定しており、断線検出を想定したものではない。すなわち、事故を検出する保護継電器は高圧配電線の上流側に設けられ、例えば、保護継電器が地絡を検出した場合に地絡事故の発生と判定し遮断器を開き、その後に再閉路して故障区間を特定するようにしたものである。従って、地絡を伴わない断線が発生した場合には地絡事故発生が検出できないので断線の検出ができない。
【０００６】
また、特許文献２のものでは、柱上変圧器から三相分の電圧を検出し、その三相電圧の大きさの比率により断線検出を行うようにしているので、三相電圧を検出する電圧検出器を新たに設ける必要がある。また、電圧値で断線検出を行うものであるので、電圧検出器にある程度の検出精度が必要となる。
【０００７】
本発明の目的は、新たに電圧検出器を設けることなく既存の検出精度の電圧検出器で検出された電圧を用いて断線検出を行うことができる高圧配電線の断線検出装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明に係わる高圧配電線の断線検出装置は、高圧配電線に接続された開閉器の電源側三相電圧及び負荷側三相電圧から各々一相の高圧単相電圧を入力する高圧電圧入力手段と、前記高圧配電線の電源側三相電圧及び負荷側三相電圧から前記高圧単相電圧の一相とそれぞれ異なる他の二相をそれぞれ単相変圧器で降圧して低圧配電線の低圧単相電圧として入力する低圧電圧入力手段と、前記高圧電圧入力手段で入力した高圧単相電圧及び前記低圧電圧入力手段で入力した低圧単相電圧の位相関係に基づいて前記高圧配電線の断線を検出する断線判定手段とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明に係わる高圧配電線の断線検出装置は、請求項１の発明において、前記低圧電圧入力手段で入力した各々の低圧単相電圧が前記高圧単相電圧の一相とそれぞれ異なる他の二相であることを判定する低圧線接続相確認手段を備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明に係わる高圧配電線の断線検出装置は、請求項１または２の発明において、前記高圧電圧入力手段で入力する高圧単相電圧は、中央制御装置からの指令に基づき前記開閉器を開閉操作する遠方制御器に入力される検相用及び充停電判定用の電圧であり、前記低圧電圧入力手段で入力する低圧単相電圧は、前記遠方制御器の電源用の電圧であることを特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明に係わる高圧配電線の断線検出装置は、請求項１ないし３のいずれか一の発明において、前記断線判定手段は、以下のいずれかの条件が成立したときに断線と判定することを特徴とする。
【００１２】
（１）高圧単相電圧と低圧単相電圧とが同相または逆相のとき。
【００１３】
（２）開閉器が閉で、電源側及び負荷側の双方の高圧単相電圧と低圧単相電圧との検相不明、かつ電源側及び負荷側の双方の低圧単相電圧が有りのとき。
【００１４】
（３）開閉器が開で、電源側または負荷側の高圧単相電圧と低圧単相電圧との検相不明、かつ検相不明側の低圧単相電圧が有りのとき。
【００１５】
（４）開閉器が開で、電源側または負荷側の高圧単相電圧と低圧単相電圧との検相不明、かつ電源側の高圧単相電圧と負荷側の高圧単相電圧とが異相であるとき。
【００１６】
請求項５の発明に係わる高圧配電線の断線検出装置は、低圧線接続相確認手段は、以下の条件のときに、正常、異常、判定不能の判定をすることを特徴とする。
【００１７】
（１）電源側及び負荷側の高圧単相電圧と低圧単相電圧とが異相、かつ電源側の低圧単相電圧と負荷側の低圧単相電圧とが異相、かつ電源側の高圧単相電圧と負荷側の高圧単相電圧とが同相であるときに、正常と判定する。
【００１８】
（２）電源側の高圧単相電圧と負荷側の高圧単相電圧とが同相かつ電源側または負荷側の高圧単相電圧と電源側または負荷側のいずれかの低圧単相電圧とが同相であるとき、または、電源側の高圧単相電圧と負荷側の高圧単相電圧とが同相かつ電源側の低圧単相電圧と負荷側の単相電圧とが同相であるときに、異常と判定する。
【００１９】
（３）電源側または負荷側の高圧単相電圧のいずれかが不明、または電源側または負荷側の低圧単相電圧のいずれかが不明、または電源側の高圧単相電圧と負荷側の高圧単相電圧とが異相であるときに、判定不能と判定する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、高圧三相電圧のうちのいずれか一相の高圧単相電圧と、その高圧単相電圧の一相とそれぞれ異なる他の二相の低圧単相電圧に基づいて、高圧配電線の断線を検出するので、高圧三相電圧は既存の遠方制御器に入力される検相用の電圧検出器からの電圧を使用でき、また、低圧単相電圧は前記遠方制御器の電源用の単相変圧器からの電圧を使用できるので、新たに電圧検出器を設ける必要がない。また、高圧単相電圧及び低圧単相電圧の位相関係に基づいて高圧配電線の断線を検出するので、高い電圧検出精度も必要としない。
【００２１】
また、単相変圧器から取り出す低圧単相電圧が高圧単相電圧の一相とそれぞれ異なる他の二相であることを判定するようにしているので、単相変圧器の接続の誤りを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の第１の実施の形態に係わる高圧配電線の断線検出装置１１のブロック構成図であり、図１では高圧配電線に設置された遠方制御器１２に断線検出装置１１を組み込んで構成した場合を示している。遠方制御器１２は、図示省略の中央制御装置からの指令に基づき開閉器１４を開閉操作するものである。高圧配電線１３は三相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）の配電線であり、開閉器１４が接続されている。いま、開閉器１４の左側から右側に電力が供給されるとし、開閉器１４の左側を電源側、右側を負荷側と呼ぶことにする。
【００２３】
開閉器１４とともに遠方制御器１２が設けられており、開閉器１４には、電源側及び負荷側の電圧を検出する電圧検出器（ＰＤ）１５ａ、１５ｂが設けられている。これは、遠方制御器１２の遠方制御に必要な情報（位相情報及び充停電情報）を得るためである。すなわち、電圧検出器１５ａ、１５ｂは三相電圧中の二相（例えば、Ｕ相とＷ相）から高圧単相電圧を取り出し、遠方制御器１２の検相部１６により電源側と負荷側の高圧電圧の位相が同相であるか否かを判定している。開閉器１４を閉じる場合に電源側と負荷側との位相が合っていないと、大きな電圧変動を生じるのでこれを防止するためである。また、三相電圧中の二相（例えば、Ｕ相とＷ相）から高圧単相電圧を取り出すようにしているのは、位相の判定を行うには三相分をとる必要はなく単相分で十分であるからである。
【００２４】
一方、遠方制御器１２には高圧配電線１３に接続された開閉器１４の電源側及び負荷側の単相変圧器１７ａ、１７ｂから電源が供給されるように構成されている。つまり、単相変圧器１７ａ、１７ｂで高圧配電線１３の電圧を降圧して低圧の単相電圧を得て遠方制御器１２の電源部１８に供給するようにしている。
【００２５】
本発明の第１の実施の形態では、検相のために電圧検出器１５ａ、１５ｂで検出している高圧単相電圧と、遠方制御器１２の電源として取り込まれている単相変圧器１７ａ、１７ｂで得られた低圧単相電圧とを用いて高圧配電線１３の断線検出を行うので、高圧単相電圧がＵ−Ｗであるときは、単相変圧器１７ａ、１７ｂの接続相をＶ−Ｗ、Ｕ−Ｖから取り出す。これにより、高圧配電線１３の三相線間電圧であるＵ−Ｗ、Ｖ−Ｗ、Ｕ−Ｖを得ることができる。このように、高圧単相電圧の一相（Ｕ−Ｗ）とそれぞれ異なる他の二相（Ｖ−Ｗ、Ｕ−Ｖ）をそれぞれ単相変圧器１７ａ、１７ｂで降圧して低圧配電線の低圧単相電圧とし、遠方制御器１２の電源部１８に供給する。
【００２６】
また、高圧配電線１３の電源側及び負荷側に接続された高圧結合器１９ａ、１９ｂを介して、遠方制御器１２の搬送部２０は、高圧配電線１３に搬送された搬送信号を送受信し、図示省略の中央制御装置からの指令を制御演算部２１に出力するとともに、制御演算部２１での開閉器１４の開閉状態等を含む情報を中央制御装置に送信する。
【００２７】
断線検出装置１１は、電圧検出器１５ａ、１５ｂにより検出された開閉器１４の電源側及び負荷側の各々一相の高圧単相電圧を高圧電圧入力手段２２により入力すると共に、単相変圧器１７ａ、１７ｂで降圧された高圧単相電圧の一相とそれぞれ異なる他の二相の低圧単相電圧を低圧電圧入力手段２３により入力する。断線判定手段２４は、高圧電圧入力手段２２で入力した高圧単相電圧及び低圧電圧入力手段２３で入力した低圧単相電圧の位相関係に基づいて高圧配電線１３の断線を検出する。断線判定手段２４での断線の判定結果は搬送部２０を通じて中央制御装置へ伝送される。なお、断線の判定結果を表示部２５に表示出力しても良い。この表示部２５には遠方制御器の異常の有無やその他必要な情報が表示される。
【００２８】
図２は断線判定手段２４での断線判定ロジックのブロック図である。断線判定手段２４には、高圧電圧入力手段２２によりＵ−Ｗ電圧（高圧電源側）及びＵ−Ｗ電圧（高圧負荷側）が入力され、低圧電圧入力手段２３によりＶ−Ｗ電圧（低圧電源側）及びＵ−Ｖ電圧（低圧負荷側）が入力される。断線判定手段２４は、Ｕ−Ｗ電圧（高圧電源側）、Ｕ−Ｗ電圧（高圧負荷側）、Ｖ−Ｗ電圧（低圧電源側）及びＵ−Ｖ電圧（低圧負荷側）の位相関係に基づいて、高圧配電線の断線を判定する。断線判定手段２４は、以下の条件（１）〜（４）のいずれかが成立したときに断線と判定する。
【００２９】
（１）高圧単相電圧と低圧単相電圧とが同相または逆相のとき。
【００３０】
断線判定手段２４は、電源側の高圧単相電圧（Ｕ−Ｗ電圧）と電源側の低圧単相電圧（Ｖ−Ｗ電圧）とが逆相のとき、または負荷側の高圧単相電圧（Ｕ−Ｗ電圧）と負荷側の低圧単相電圧（Ｕ−Ｖ電圧）とが同相のときは断線と判定する。
【００３１】
図３は、断線時に高圧単相電圧と低圧単相電圧とが同相または逆相となる電源側及び負荷側の電圧ベクトル図であり、図３（ａ）は健全時の電源側及び負荷側の電圧ベクトル図、図３（ｂ）はＵ相に断線が発生した場合の電源側及び負荷側の電圧ベクトル図である。
【００３２】
健全時においては、図３（ａ）に示すように、電源側では、高圧単相電圧（Ｕ−Ｗ電圧）に対し低圧単相電圧（Ｖ−Ｗ電圧）は位相角１２０°であり、負荷側では、高圧単相電圧（Ｕ−Ｗ電圧）に対し低圧単相電圧（Ｕ−Ｖ電圧）は位相角２４０°である。
【００３３】
一方、Ｕ相に断線が発生すると、Ｕ相がＶ−Ｗ電圧上に移行する。従って、図３（ｂ）に示すように、電源側では、高圧単相電圧（Ｕ−Ｗ電圧）に対し低圧単相電圧（Ｖ−Ｗ電圧）は位相角１８０°（逆相）となる。負荷側では、高圧単相電圧（Ｕ−Ｗ電圧）に対し低圧単相電圧（Ｕ−Ｖ電圧）は位相角０°（同相）となる。
【００３４】
このように、断線が発生すると断線相（Ｕ相）に関係する２つの線間電圧（Ｕ−Ｗ電圧、Ｕ−Ｖ電圧）は健全相の線間電圧（Ｖ−Ｗ電圧）と同方向もしくは逆方向となる。すなわち、高圧単相電圧（Ｕ−Ｗ電圧）と低圧単相電圧（Ｕ−Ｖ電圧及びＶ−Ｗ電圧）の位相差を比較し、同相または逆相となれば断線と判定できる。このとき、負荷がアンバランスで断線相（Ｕ相）に関係する２つの線間電圧（Ｕ−Ｗ電圧、Ｕ−Ｖ電圧）の内，Ｕ−Ｗ電圧が極端に小さくなる場合は高圧単相電圧（Ｕ−Ｗ電圧）と低圧単相電圧（Ｕ−Ｖ電圧及びＶ−Ｗ電圧）の位相差比較ができないが，その場合は次項（２）の方法により断線検出が可能である。また、開閉器が開（切）及び閉（入）にいずれの場合にも適用できる。すなわち、電源側及び負荷側の高圧単相電圧（Ｗ−Ｕ電圧）と電源側及び負荷側の低圧単相電圧（Ｕ−Ｖ電圧またはＶ−Ｗ電圧）との位相比較Ｕ−Ｖであり、電源側及び負荷側それぞれの高圧単相電圧と低圧単相電圧を交錯して位相比較を行っているので、開閉器１４の開閉状態は問わずに判定できる。すなわち、開閉器が開（切）及び閉（入）にいずれの場合にも適用でき、常時開の開閉器１４及び常時閉の開閉器の双方に対して判定可能である。
【００３５】
（２）開閉器１４が閉（入）で、電源側及び負荷側の双方の高圧単相電圧と低圧単相電圧との検相不明、かつ電源側及び負荷側の双方の低圧単相電圧が有りのとき。
【００３６】
断線判定手段２４は、開閉器１４が閉（入）状態のときに、電源側及び負荷側の双方の高圧単相電圧（Ｗ−Ｕ電圧）の値が小さく、電源側及び負荷側の高圧単相電圧（Ｗ−Ｕ電圧）と電源側及び負荷側の低圧単相電圧（Ｖ−ＷＵ−Ｖ電圧及びＶ−Ｗ電圧）との検相（位相判定）Ｕ−Ｖができないとき（検相不明であるとき）は、電源側の低圧単相電圧（Ｖ−Ｗ電圧）及び負荷側の低圧単相電圧（Ｕ−Ｖ電圧）が「有」で断線が発生したと判定する。
【００３７】
図４は、開閉器１４が閉（入）で、断線時に高圧単相電圧が「無」で低圧単相電圧が「有」となる電源側及び負荷側の電圧ベクトル図であり、図４（ａ）は健全時の電源側及び負荷側の電圧ベクトル図、図４（ｂ）はＵ相に断線が発生した場合の電源側及び負荷側の電圧ベクトル図である。
【００３８】
健全時においては、図４（ａ）に示すように、電源側では、高圧単相電圧（Ｕ−Ｗ電圧）に対し低圧単相電圧（Ｖ−Ｗ電圧）は位相角１２０°であり、負荷側では、高圧単相電圧（Ｕ−Ｗ電圧）に対し低圧単相電圧（Ｕ−Ｖ電圧）は位相角２４０°である。
【００３９】
一方、開閉器１４が閉（入）状態のときに、Ｕ相に断線が発生すると、図４（ｂ）に示すように、Ｕ相がＶ−Ｗ電圧上に移行するが、負荷状態によっては高圧単相電圧（Ｕ−Ｗ電圧）の値が小さく、電源側及び負荷側の高圧単相電圧（Ｕ−Ｗ電圧）と電源側及び負荷側の低圧単相電圧（Ｖ−ＷＵ−Ｖ−Ｖ電圧及びＶ−Ｗ電圧）との検相Ｕ−Ｖができないことがある。
【００４０】
このように、負荷のアンバランスにより断線時に高圧単相電圧（Ｕ−Ｗ電圧）が非常に小さい電圧となった場合には、高低圧の検相を行うことができず、断線を検知できない。そこで、２つの低圧単相電圧（Ｖ−Ｗ電圧、Ｕ−Ｖ電圧）が有効である状態を以て断線と判定する。つまり、電源側の低圧単相電圧（Ｖ−Ｗ電圧）及び負荷側の低圧単相電圧（Ｕ−Ｖ電圧）が「有」であるので、断線が発生したと判定する。
【００４１】
（３）開閉器が開（切）で、電源側または負荷側の高圧単相電圧と低圧単相電圧との検相不明、かつ検相不明側の低圧単相電圧が有りのとき。
【００４２】
断線判定手段２４は、開閉器１４が開（切）状態のときに、電源側及び負荷側の高圧単相電圧（Ｗ−Ｕ電圧）と電源側及び負荷側の低圧単相電圧（Ｕ−Ｖ電圧及びＶ−Ｗ電圧）との検相不明Ｕ−Ｖで、かつ検相不明側の低圧単相電圧が有りのときは、断線が発生したと判定する。
【００４３】
図５は、開閉器が開（切）で、断線時に電源側の高圧単相電圧が「無」で低圧単相電圧が「有」となる電源側及び負荷側の電圧ベクトル図であり、図５（ａ）は健全時の電源側及び負荷側の電圧ベクトル図、図５（ｂ）は電源側のＵ相に断線が発生した場合の電源側及び負荷側の電圧ベクトル図である。
【００４４】
健全時においては、図５（ａ）に示すように、電源側では、高圧単相電圧（Ｕ−Ｗ電圧）に対し低圧単相電圧（Ｖ−Ｗ電圧）は位相角１２０°であり、負荷側では、高圧単相電圧（Ｕ−Ｗ電圧）に対し低圧単相電圧（Ｕ−Ｖ電圧）は位相角２４０°である。
【００４５】
一方、開閉器１４が開（切）状態のときには、電源側と負荷側は独立して運用されているので、断線時に電源側の高圧単相電圧（Ｕ−Ｗ電圧）と負荷側の高圧単相電圧（Ｕ−Ｗ電圧）とが同じ状態とならない。
【００４６】
いま、電源側のＵ相に断線が発生したとすると、図５（ｂ）に示すように、負荷側では健全時の電圧ベクトルを維持しており、電源側ではＵ相に断線が発生したことに伴い電源側のＵ相電圧がＶ−Ｗ電圧上に移行するが、負荷状態によっては電源側の高圧単相電圧（Ｕ−Ｗ電圧）の値が小さく、電源側の高圧単相電圧（Ｕ−Ｗ電圧）と電源側の低圧単相電圧（Ｖ−Ｗ電圧）との検相ができないことがある。この場合には、検相ができない電源側の低圧単相電圧（Ｖ−Ｗ電圧）が「有」で断線が発生したと判定する。
【００４７】
なお、負荷側のＵ相に断線が発生した場合も同様に、検相ができない負荷側の低圧単相電圧（Ｕ−Ｖ電圧）が「有」で断線が発生したと判定する。
【００４８】
（４）開閉器が開で、電源側または負荷側の高圧単相電圧と低圧単相電圧との検相不明、かつ電源側の高圧単相電圧と負荷側の高圧単相電圧とが異相であるとき。
【００４９】
断線判定手段２４は、開閉器１４が開（切）状態のときに、電源側の高圧単相電圧（Ｕ−Ｗ電圧）と電源側の低圧単相電圧（Ｖ−Ｗ電圧）との検相不明または負荷側の高圧単相電圧（Ｕ−Ｗ電圧）と負荷側の低圧単相電圧（Ｕ−Ｖ電圧）との検相不明で、かつ電源側の高圧単相電圧（Ｕ−Ｗ電圧）と負荷側の高圧単相電圧（Ｕ−Ｗ電圧）とが６０°の位相差を成すときは断線が発生したと判定する。
【００５０】
図６は、開閉器が開（切）で、断線時に電源側の低圧単相電圧が「無」で高圧単相電圧が「有」となる電源側及び負荷側の電圧ベクトル図であり、図６（ａ）は健全時の電源側及び負荷側の電圧ベクトル図、図６（ｂ）は電源側のＵ相に断線が発生した場合の電源側及び負荷側の電圧ベクトル図である。
【００５１】
健全時においては、図６（ａ）に示すように、電源側では、高圧単相電圧（Ｕ−Ｗ電圧）に対し低圧単相電圧（Ｖ−Ｗ電圧）は位相角１２０°であり、負荷側では、高圧単相電圧（Ｕ−Ｗ電圧）に対し低圧単相電圧（Ｕ−Ｖ電圧）は位相角２４０°である。
【００５２】
一方、開閉器１４が開（切）状態のときには、電源側と負荷側は独立して運用されているので、断線時に電源側の高圧単相電圧（Ｕ−Ｗ電圧）と負荷側の高圧単相電圧（Ｕ−Ｗ電圧）とが同じ状態とならない。
【００５３】
いま、電源側のＵ相に断線が発生したとすると、図６（ｂ）に示すように、負荷側では健全時の電圧ベクトルを維持しており、電源側のＵ相に断線が発生したことに伴い電源側のＵ相がＶ−Ｗ電圧上に移行するが、負荷状態によっては電源側の低圧単相電圧（Ｕ−Ｖ電圧）の値が小さく、電源側の高圧単相電圧（Ｕ−Ｗ電圧）と電源側の低圧単相電圧（Ｖ−Ｗ電圧）との検相ができないことがある。
【００５４】
この場合には、電源側の高圧単相電圧（Ｕ−Ｗ電圧）が「有」であるので、電源側の高圧単相電圧（Ｕ−Ｗ電圧）と負荷側の高圧単相電圧（Ｕ−Ｗ電圧）とが６０°の位相差を成すときは断線が発生したと判定する。すなわち、断線が発生した電源側の高圧単相電圧（Ｕ−Ｗ電圧）は、健全時の高圧単相電圧（Ｕ−Ｗ電圧）に対し、位相角が６０°進むので、健全である負荷側の高圧単相電圧（Ｕ−Ｗ電圧）と位相比較して断線を判定することになる。
【００５５】
以上の説明では、Ｕ相に断線が発生した場合について説明したが、Ｖ相やＷ相に断線が発生した場合にも同様に適用できる。なお、開閉器１４が閉（入）の場合に、遠方制御器１２に電源を供給する（Ｖ−Ｗ電圧、Ｕ−Ｖ電圧）に共通のＶ相の断線で負荷が完全にバランスしている場合には、遠方制御器１２へ供給する低圧電圧が半分となるので、遠方制御器１２が停止する場合があるが、その際にはその装置停止を以て断線を検知することができる。
【００５６】
また、常時開（切）の開閉器１４の片側のＶ相断線で負荷の極端なアンバランスにより低圧単相電圧が極めて小さくなってしまった場合には、検相により断線を判定できないが、高圧単相電圧が有るのに低圧単相電圧がない状態となる。そのような状態は、遠方制御装置１２の持つ自己診断ロジックで異常と判定することになるので、その自己診断ロジックが働くことにより断線を検知することができる。
【００５７】
第１の実施の形態によれば、断線判定手段２４は、遠方制御器１２の検相用として設けられた高圧配電線１３の高圧単相電圧を検出する電圧検出器１５ａ、１５ｂからの高圧単相電圧及び遠方制御器１２の電源用として取り込まれる電源側及び負荷側の低圧単相電圧を用いるので、断線検出のために新たに電圧検出器を設ける必要がなく、断線検出を行うことができる。また、高圧単相電圧及び低圧単相電圧の位相関係に基づいて断線検出するので、電圧検出の感度も高精度のものは要求されないので、既存の電圧検出器をそのまま使用できる。
【００５８】
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。図７は本発明の第２の実施の形態に係わる高圧配電線の断線検出装置１１のブロック構成図であり、図７では高圧配電線に設置された遠方制御器１２に断線検出装置１１を組み込んで構成した場合を示している。この第２の実施の形態は、図１に示した第１の実施の形態に対し、低圧電圧入力手段２３で入力した各々の低圧単相電圧が高圧単相電圧の一相とそれぞれ異なる他の二相であることを判定する低圧線接続相確認手段２６を追加して設けたものである。図１と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
【００５９】
図７において、断線検出装置１１には低圧線接続相確認手段２６が追加して設けられている。低圧線接続相確認手段２６は電源側の単相変圧器１７ａからの低圧単相電圧及び負荷側の単相変圧器１７ｂからの低圧単相電圧を低圧電圧入力手段２３を介して入力し、また高圧単相電圧の一相（Ｕ−Ｗ）を高圧電圧入力手段２２を介して入力し、各々の低圧単相電圧が高圧単相電圧の一相（Ｕ−Ｗ）とそれぞれ異なる他の二相（Ｖ−Ｗ、Ｕ−Ｖ）であるか否かの判定をする。
【００６０】
すなわち、断線の判定を行うにあたっては、高圧配電線１３の三相線間電圧であるＵ−Ｗ、Ｖ−Ｗ、Ｕ−Ｖが必要であるので、電源側の単相変圧器１７ａ、負荷側の単相変圧器１７ｂで取り出す低圧単相電圧の相順が重要であり、高圧配電線１３の三相線間電圧であるＶ−Ｗ、Ｕ−Ｖが取り出されているかどうか、その接続確認を行う。
【００６１】
低圧線接続相確認手段２６は、以下の条件（１）のときに正常と判定し、条件（２）のときに異常と判定し、条件（３）のときに判定不能の判定をする。
【００６２】
（１）電源側及び負荷側の高圧単相電圧と低圧単相電圧とが異相、かつ電源側の低圧単相電圧と負荷側の低圧単相電圧とが異相、かつ電源側の高圧単相電圧と負荷側の高圧単相電圧とが同相であるときに、正常と判定する。
【００６３】
図８は、低圧線接続相確認手段２６により正常と判断される場合の電源側及び負荷側の電圧ベクトル図である。正常に接続された場合は、図３（ａ）に示した電圧ベクトルと同じであり、電源側では、高圧単相電圧（Ｕ−Ｗ電圧）に対し低圧単相電圧（Ｖ−Ｗ電圧）は位相角１２０°であり、負荷側では、高圧単相電圧（Ｕ−Ｗ電圧）に対し低圧単相電圧（Ｕ−Ｖ電圧）は位相角２４０°である。
【００６４】
（２）電源側の高圧単相電圧と負荷側の高圧単相電圧とが同相かつ電源側または負荷側の高圧単相電圧と電源側または負荷側のいずれかの低圧単相電圧とが同相であるとき、または、電源側の高圧単相電圧と負荷側の高圧単相電圧とが同相かつ電源側の低圧単相電圧と負荷側の単相電圧とが同相であるときに、異常と判定する。
【００６５】
図９は、低圧線接続相確認手段２６により異常と判断される場合の電源側及び負荷側の電圧ベクトル図である。図９（ａ）に示すように、例えば、電源側の高圧単相電圧と負荷側の高圧単相電圧とが同相、かつ負荷側の高圧単相電圧と負荷側の低圧単相電圧とが同相であるときは異常と判定する。これは、電源側の高圧単相電圧と負荷側の高圧単相電圧とが同相である場合に、その高圧単相電圧と同相の低圧単相電圧があることは、いずれかの低圧単相電圧の入力が欠落していることになるからである。同様に、電源側の高圧単相電圧と負荷側の高圧単相電圧とが同相、かつ電源側の高圧単相電圧と電源側の低圧単相電圧とが同相であるときも異常と判定する。
【００６６】
図９（ｂ）に示すように、電源側の高圧単相電圧と負荷側の高圧単相電圧とが同相、かつ電源側の低圧単相電圧と負荷側の単相電圧とが同相であるときには、異常と判定する。これは、電源側の高圧単相電圧と負荷側の高圧単相電圧とが同相である場合に、互いに同相の低圧単相電圧があることは、いずれかの低圧単相電圧の入力が欠落していることになるからである。
【００６７】
（３）電源側または負荷側の高圧単相電圧のいずれかが不明、または電源側または負荷側の低圧単相電圧のいずれかが不明、または電源側の高圧単相電圧と負荷側の高圧単相電圧とが異相であるときに、判定不能と判定する。
【００６８】
図１０は、低圧線接続相確認手段２６により判定不能と判断される場合の電源側及び負荷側の電圧ベクトル図である。図１０（ａ）に示すように、例えば、電源側の高圧単相電圧及び低圧単相電圧が無い状態で、負荷側の高圧単相電圧及び低圧単相電圧がある状態のときは、電源側の高圧単相電圧または低圧単相電圧が不明に相当するので、判定不能と判定する。これは、電源側の配電線において保守工事が行われている場合には、保守区間を切り離すことがあり、その場合には、電圧の発生がなく単相変圧器の接続状態の判定ができないからである。
【００６９】
また、図１０（ｂ）に示すように、電源側の高圧単相電圧と負荷側の高圧単相電圧とが異相であるときに、判定不能と判定する。開閉器１４が常時開（切）の場合には、単相変圧器１７ａ、１７ｂの接続が正常であったとしても、隣接配電線の位相差が大きくずれている場合（異相）があり、この場合には、断線検出装置１１の断線判定手段２４により断線誤検出してしまう場合があるので、異相状態の際は断線検出手段２４が働かないようにするためである。
【００７０】
なお、低圧相接続確認手段２６での単相変圧器１７ａ、１７ｂの接続状態判定結果は表示部２５へ表示出力される。
【００７１】
第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態の効果に加え、単相変圧器１７ａ、１７ｂの二次側の低圧配電線の接続状態を接続相確認手段２６により確認判定するので、単相変圧器１７ａ、１７ｂの誤接続による断線判定手段２４の誤判定を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係わる高圧配電線の断線検出装置のブロック構成図。
【図２】本発明の第１の実施の形態における断線判定手段での断線判定ロジックのブロック図。
【図３】本発明の第１の実施の形態において、断線時に高圧単相電圧と低圧単相電圧とが同相または逆相となる電源側及び負荷側の電圧ベクトル図。
【図４】本発明の第１の実施の形態において、開閉器が閉（入）で、断線時に高圧単相電圧が「無」で低圧単相電圧が「有」となる電源側及び負荷側の電圧ベクトル図。
【図５】本発明の第１の実施の形態において、開閉器が開（切）で、断線時に電源側の高圧単相電圧が「無」で低圧単相電圧が「有」となる電源側及び負荷側の電圧ベクトル図。
【図６】本発明の第１の実施の形態において、開閉器が開（切）で、断線時に電源側の低圧単相電圧が「無」で高圧単相電圧が「有」となる電源側及び負荷側の電圧ベクトル図。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係わる高圧配電線の断線検出装置のブロック構成図。
【図８】本発明の第２の実施の形態における低圧線接続相確認手段により正常と判断される場合の電源側及び負荷側の電圧ベクトル図。
【図９】本発明の第２の実施の形態における低圧線接続相確認手段により異常と判断される場合の電源側及び負荷側の電圧ベクトル図。
【図１０】本発明の第２の実施の形態における低圧線接続相確認手段により判定不能と判断される場合の電源側及び負荷側の電圧ベクトル図。
【符号の説明】
【００７３】
１１…断線検出装置、１２…遠方制御器、１３…高圧配電線、１４…開閉器、１５…電圧検出器、１６…検相部、１７…単相変圧器、１８…電源部、１９…高圧結合器、２０…搬送部、２１…制御演算部、２２…高圧電圧入力手段、２３…低圧電圧入力手段、２４…断線判定手段、２５…表示部、２６…低圧線接続相確認手段
【図１】
2006189356.tif 000003
【図２】
2006189356.tif 000004
【図３】
2006189356.tif 000005
【図４】
2006189356.tif 000006
【図５】
2006189356.tif 000007
【図６】
2006189356.tif 000008
【図７】
2006189356.tif 000009
【図８】
2006189356.tif 000010
【図９】
2006189356.tif 000011
【図１０】
2006189356.tif 000012